（中国电子科技集团公司第四十九研究所 哈尔滨 150001）
摘要：分析了一种压力传感器在实际应用中焊接密封失效的案例，找出了失效的原因，给出了预防措施，并从机理上分析了失效产生的过程，通过采取有效的预防措施，可进一步保证压力传感器焊接密封的可靠性。
关键词：压力传感器；焊接密封失效；预防措施
Abstract：Analysis of a welding seal failure case of pressure sensor in the practical application，find out the cause，preventive measures are given，and analysised the failure process.Through adopting effective preventive measures，can further ensure the welding sealing reliability of the pressure sensor.
Key words：pressure sensor；welding sealing failure；preventive measures
0 引言
压力传感器是测量中最为常用的一种传感器，被广泛应用于航天、航空、船舶、兵器和电子等领域，用于介质压力的测量，特别是高压力介质的长期压力监测，应用越来越多，这就对压力传感器在气密性方面要求极为严格。在实际应用中，漏率是检测压力传感器气密性的一个重要技术指标，当给传感器施加一定压力介质的情况下，允许介质泄漏的极限量要满足要求，这是保证压力传感器正常工作、不泄漏的前提[1]。本文通过一种压力传感器在实际应用中漏率失效即焊接密封失效的案例，对影响焊接密封失效的因素进行了分析，找出了失效的真正原因，给出了预防措施，以提高压力传感器生产的可靠性。
1 焊接密封失效故障现象
某型号压力传感器用于氦气瓶压力的测量，气瓶内充入介质压力为23MPa，在气瓶保压试验过程中用氦质谱检漏仪检测传感器漏率，约为2×10-2Pam3/s，而指标要求漏率值应不大于1×10-8Pam3/s，实际测试值超标，漏率失效，通过对传感器进行解剖分析，确定漏率失效的原因是敏感元件与螺纹环焊缝密封失效。
2 压力传感器结构简介
该压力传感器主要由接头、壳体、压力敏感元件、电路部分和电气连接部分组成，压力敏感元件感受压力信号，通过电路将压力信号调整成要求的标准信号输出。压力敏感元件先与螺纹环焊接，再将螺纹环与接头焊接，结构如图1所示，螺纹环与接头材质为不锈钢1Cr18Ni9Ti，且经过固溶处理。两道焊缝均采用真空电子束焊接方法焊接，焊缝熔深大于0.7mm。
当漏孔直径为5μm时，漏率计算应为6.38×10-2Pam3/s。与发现故障时漏率为2×10-2Pam3/s相符合。
从气孔形成过程分析情况看，气泡形成气孔并贯穿焊缝较难；从气孔尺寸看，引起气孔的污渍或金属内形成气体的杂质非常微小，并在极偶然情况下形成了贯通焊缝的气孔，实属极个别现象。
5 预防措施
从电镜扫描故障气孔尺寸极其微小的检测结果以及形成机理分析，工艺过程难于检测和控制。但对于可形成气孔的两个原因，可以采取相应措施，即：在今后产品的工艺过程中焊口擦拭清洁置于中转盒后，要加以防护，避免焊口沾有微小污渍；工艺文件中在原焊缝焊接质量检验标准基础上，增加“如有可疑处（如微小气孔、裂纹等）用（10～20）倍的显微镜进行确定”的内容；对产品增加上限压力保压试验并再次进行检漏的内容。
6 结束语
本文从某压力传感器焊接密封失效的个案出发，对影响焊接质量的因素进行了详细分析排查，确定了焊接密封失效的原因，并从机理上分析了失效产生的过程，通过采取有效的预防措施，可进一步保证压力传感器焊接密封的可靠性。
参考文献：
[1] 龙飞，邢武，盛曾慰.气密性检测方法分析[J].液压气动与密封，2000（05）：21-23.
[2] 机械工程手册编辑委员会.机械工程手册[M].机械工业出版社，2011.
[3] 中国机械工程学会焊接学会.焊接手册[M].机械工业出版社，2007.
[4] 王庚林，王莉研，董立军.漏率公式与判据和内部气体含量的分析研究[J].电子与封装，2007（10）：28-31.
论文作者:刘宝伟,王元委
论文发表刊物:《电力设备》2015年3期
论文发表时间:2015/11/2
标签：压力传感器论文; 气孔论文; 压力论文; 预防措施论文; 出了论文; 介质论文; 气密性论文; 《电力设备》2015年3期论文;